专利名称：一种用于三维非接触测量系统校准的标准装置的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及计量测试量值传递技术领域，尤其是涉及一种用于三维非接触测量系统校准的标准装置。
背景技术：
目前，对于三维非接触式测量系统的检测和校准尚没有可靠的校准标准装置，三维非接触式测量系统的生产厂商均使用自己研制的标准装置来校准。这些标准装置的标准球无法被完整的测量，表面反射光线会造成干扰，被测长度受温度变化的影响，从而无法准确的得到三维非接触测量系统的测量误差和测量不确定度。
发明内容
三维非接触式测量技术是一门新兴的测量技术，集光、机械、电子等各种技术于一身，是从传统计量技术并经过精密的传感工艺整合及多种现代高科技手段集成而发展起来的。作为新兴的非接触式测量技术，三维测量由于其效率高，扫描范围广，已经越来越多的应用于快速测量和逆向工程中。伴随这样一种新兴的测量技术，它的量值溯源的准确性显得尤为必要，校准工作也需亟待解决。本发明所要解决的技术问题是提供一种克服现有技术的标准球无法被完整测量、表面反光干扰、环境影响大等缺陷的用于三维非接触测量系统校准的标准装置。本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种用于三维非接触测量系统校准的标准装置，它的测量棒两端分别连接标准球。本发明所要解决的技术问题还可进一步通过如下技术方案加以解决测量棒的两端分别经连接件、球支撑连接标准球；标准球为黑色亚光陶瓷。本发明中的标准球由深圳市鹰旗实业有限公司销售的黑色亚光陶瓷制成，测量棒由君彰实业公司销售的膨胀系数小的东丽3k碳纤维制造。本发明由于采用上述技术方案，使得标准球与球支撑构成直线垂直于测量棒，在测量过程中标准球能被三维非接触式测量系统完整的测量，标准球表面不反光，测量棒采用膨胀系数小的材料制造，不受热胀冷缩引起的长度变化的影响，能适应各种不同的测试要求，准确的检测出三维非接触测量系统的测量误差和测量不确定度。
下面结合附图和本发明的具体实施例对本发明作进一步详细描述。图1是本发明标准球连接球支撑的结构示意图。图2是本发明测量棒的结构示意图。图3是本发明连接件的结构示意图。图4是本发明的结构示意图。
具体实施例方式参照图1、图2、图3、图4，标准球I的直径根据不同的被测空间选择，约为被测三维非接触测量系统测量空间的最小测量长度的1/5，标准球I的形状误差为
0.2 μ m-1.0 μ m，标准球I的下方有一圆孔与球支撑2上的支撑轴5胶粘连接，球支撑2下方的外螺纹6与连接件4上的内螺纹7连接，测量棒3的球心距范围为200mm-2300mm，螺栓8分别经连接件4上的沉孔9连接测量棒3上的内螺纹10。本实施例至少由5个本发明组成一组测量标准。首先将球心距长度不同的本发明放置在三维非接触式测量系统的2000mmX2000mmX 1500mm的测量空间范围内的不同位置进行测量。在5个本发明组成一组测量标准中，根据最短距离的标准球心距需小于测量空间的最短距离的十分之三，最长距离的标准球心距至少需要三分之二的测量空间的立体对角线长度，本实施例采用200mm, 500mm, 1000mm, 1500mm, 2000mm五个尺寸长度的球心距。将本发明摆放7个不同的空间位置进行测量，每个位置分别测量3次，得到35组105个(5X7X3 = 105)测量值，最后对得到的测量值与本发明的标准值进行对比，即可得到三维非接触式测量系统的测量误差，并评定被校准三维非接触式测量系统的测量不确定度。
权利要求
1.一种用于三维非接触测量系统校准的标准装置，其特征是:它的测量棒(3)两端分别连接标准球(I)。
2.根据权利I所述的一种用于三维非接触测量系统校准的标准装置，其特征是:测量棒(3 )的两端分别经连接件(4 )、球支撑(2 )连接标准球(I)。
3.根据权利I或2所述的一种用于三维非接触测量系统校准的标准装置，其特征是:标准球(I)为黑色亚光陶瓷。`
全文摘要
本发明专利涉及计量测试量值传递技术领域，尤其是涉及一种用于三维非接触测量系统校准的标准装置。它的测量棒两端分别连接标准球。本发明由于采用上述技术方案，使得标准球与球支撑构成直线垂直于测量棒，在测量过程中标准球能被三维非接触式测量系统完整的测量，标准球表面不反光，测量棒采用膨胀系数小的材料制造，不受热胀冷缩引起的长度变化的影响，能适应各种不同的测试要求，准确的检测出三维非接触测量系统的测量误差和测量不确定度。
文档编号G01B11/00GK103076038SQ201310043158
公开日2013年5月1日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者姜志华, 杨晓栋, 唐冬梅, 曾燕华, 张波 申请人:上海市计量测试技术研究院